...
Elu häkid, kasulikud näpunäited, soovitused. Artiklid meestele ja naistele. Me kirjutame tehnoloogiast ja kõigest, mis on huvitav.

Millikani eksperiment jätkus

11

Belgia teadlased pakkusid välja uue meetodi vedelikku sukeldatud plastkuulile kogunenud laengu mõõtmiseks. Selle meetodi tulemusena oli mõõtmistäpsus üks elementaarlaeng. See meetod on väga sarnane Robert Millikani eksperimendiga, mis viidi läbi umbes sada aastat tagasi. Tänu sellele tehnikale on tahke ja vedeliku vahelisel liidesel mõõtmise täpsus väga kõrge.

Teadlased usuvad, et seda katset saab kasutada erinevate kommertspaigaldiste tootmiseks, aga ka erinevate kommertspaigaldiste täiustamiseks.

Kolloidsüsteemi modelleerimiseks kasutavad teadlased tavaliselt vedelikku asetatud väikeste plastkuulikeste suspensiooni. Kuid sellised mudelid kirjeldavad kolloidosakeste juhuslikku laadimist ja taaslaadimist ligikaudu, praktiliselt ilma laengu kvantloomust arvestamata.

Millikan püüdis esmakordselt mõõta laenguvahetuse protsesse vastavalt elementaarlaengu olemasolu kontseptsioonile. Oma katses kasutas teadlane väikeste laetud õlipiiskade püüdmist elektrivälja abil. Kaasaegsed Belgia teadlased Genti ülikoolist kordasid Millikani katse ideed.

Nad rakendasid sarnast skeemi elementaarsete laenguvahetusprotsesside uurimisel vedeliku ja tahke aine piiridel. Selliste protsesside selge mõistmine on selliste laetud osakesi sisaldavate ainete kaubanduslikuks arendamiseks üha olulisem. Need võivad olla elektroonilistes raamatutes kasutatav nn "elektrooniline tint", aga ka muud tööstuslikus tootmises kasutatavad kolloidsed vedelikud.

Selle töö üksikasjalik kirjeldus esitati teadusajakirjas Physical Review Letters. Belgia teadlased võtsid oma katse jaoks 1 mikronise läbimõõduga perspeksikuuli ja asetasid selle vedelikuga anumasse. Seejärel asetati kaks elektroodi selle "kolloidse" suspensiooniga anumasse, mille vaheline kaugus oli 300 mikronit. Seejärel rakendati elektroodidele võnkuv pinge.

Seega hakkas pall vedeliku ja tahke aine vahelisel piiril laadimise ja tühjenemise tulemusena võnkuma vastavalt rakendatud pingele. Nende võnkumiste maksimaalne amplituud vastas sfäärilise osakese kogulaengule. Katse peamiseks raskuseks oli parameetrite seadmine selliselt, et rakendatud pingest põhjustatud võnked oleksid suuremad kui kera juhuslikud võnked. Üsna sageli oli vaja ka mõõta võnkumiste amplituudi, et mitte elementaarse laadimise protsessist ilma jääda.

Katsete tulemusena leiti, et selliste parameetritega kera laadimine toimub kaks korda sekundis. Selgitati hüppelaadne muutus võnkeamplituudis, mis kinnitab täielikult kolloidosakeste laengu kvanti. Võrreldes katse käigus saadud teadaolevaid andmeid elektroni laengu ja sfäärilise objekti laengu kohta, leiti kümneprotsendiline kokkulangevus.

Selle nähtuse selgitamiseks esitati hüpotees, et sfääri mingi fikseeritud osa kaotab vesinikioone. Selle tulemusena muutub sfääri kogulaeng negatiivseks. Mõne aja pärast liituvad vesinikuioonid uuesti keraga, vähendades seeläbi selle laengut. Eksperimentaalarvutuste käigus selgus, et keral oli 69 sellist piirkonda, millest kümme piirkonda olid pidevalt laetud.

Nii jätkati Millikani eksperimenti uuel tehnilisel tasemel.

See veebisait kasutab teie kasutuskogemuse parandamiseks küpsiseid. Eeldame, et olete sellega rahul, kuid saate soovi korral loobuda. Nõustu Loe rohkem